石墨烯量子點/聚苯胺的制備、表征及光催化性能研究
發(fā)布時間:2020-12-20 12:33
石墨烯量子點(graphene quantum dots,GQDs)是一種準零維石墨烯材料,具有特殊邊緣效應及表面結構,由于自身的小帶隙,故可以作為一種可見光誘導納米催化劑,在可見光范圍內(nèi)輔助半導體光催化材料降解有機污染物。GQDs因其表面含有大量含氧官能團可在可見光照射下對有機污染物進行有效的降解。GQDs作為良好的電子受體以及自身具有良好的可見光吸收能力,有望被廣泛應用于光催化降解領域中。聚苯胺(PANI)作為一種導電聚合物,具有高的化學穩(wěn)定性,防腐蝕,無毒和低成本合成的優(yōu)點。并且其在可見光下具有較高的可見光吸收系數(shù),作為良好的電子供體,通常被用來抑制電子-空穴對的重組,提高電荷的分離效率。具有缺陷結構的GQDs在表面摻雜過程中可以很好的嫁接PANI分子以達到良好的水溶性和光催化劑的有效利用。利用PANI對GQDs進行修飾將其應用于環(huán)境光催化中以期達到對污水問題的有效治理。本文以檸檬酸為碳源,在水熱法合成石墨烯量子點(GQDs)的基礎上又通過簡單的原位聚合法合成石墨烯量子點/聚苯胺復合材料(GQDs-PANI)。利用透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射儀(XRD)、拉曼光譜儀(Ra...
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 石墨烯量子點
1.2.1 石墨烯量子點概述
1.2.2 石墨烯量子點的特性
1.2.3 石墨烯量子點的制備
1.2.4 石墨烯量子點的應用
1.3 石墨烯量子點/聚苯胺復合材料
1.3.1 石墨烯量子點/聚苯胺復合材料的制備
1.3.2 石墨烯量子點/聚苯胺復合材料的應用
1.4 光催化研究進展
1.4.1 半導體光催化劑
1.4.2 金屬光催化劑
1.4.3 石墨烯量子點光催化劑
1.5 本課題的研究內(nèi)容與目的
第二章 實驗部分
2.1 實驗藥品
2.2 實驗設備與儀器
2.3 石墨烯量子點制備
2.4 石墨烯量子點/聚苯胺復合材料制備
2.5 樣品的光催化降解實驗
2.6 分析及測試方法
第三章 石墨烯量子點/聚苯胺復合材料的結構表征分析
3.1 TEM及化學結構分析
3.2 X射線衍射分析
3.3 拉曼光譜分析
3.4 傅里葉變換紅外光譜分析
3.5 熱重分析
3.6 X射線光電子能譜分析
3.7 紫外吸收光譜與熒光光譜分析
3.8 本章小結
第四章 石墨烯量子點/聚苯胺復合材料的光催化性能研究
4.1 光催化降解性能的研究
4.1.1 樣品光催化降解性能分析
4.1.2 光催化降解機理探討
4.2 光電性能分析
4.3 光催化循環(huán)降解穩(wěn)定性測試
4.4 本章小結
第五章 結論與展望
5.1 結論
5.2 課題展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及研究成果
本文編號:2927872
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 石墨烯量子點
1.2.1 石墨烯量子點概述
1.2.2 石墨烯量子點的特性
1.2.3 石墨烯量子點的制備
1.2.4 石墨烯量子點的應用
1.3 石墨烯量子點/聚苯胺復合材料
1.3.1 石墨烯量子點/聚苯胺復合材料的制備
1.3.2 石墨烯量子點/聚苯胺復合材料的應用
1.4 光催化研究進展
1.4.1 半導體光催化劑
1.4.2 金屬光催化劑
1.4.3 石墨烯量子點光催化劑
1.5 本課題的研究內(nèi)容與目的
第二章 實驗部分
2.1 實驗藥品
2.2 實驗設備與儀器
2.3 石墨烯量子點制備
2.4 石墨烯量子點/聚苯胺復合材料制備
2.5 樣品的光催化降解實驗
2.6 分析及測試方法
第三章 石墨烯量子點/聚苯胺復合材料的結構表征分析
3.1 TEM及化學結構分析
3.2 X射線衍射分析
3.3 拉曼光譜分析
3.4 傅里葉變換紅外光譜分析
3.5 熱重分析
3.6 X射線光電子能譜分析
3.7 紫外吸收光譜與熒光光譜分析
3.8 本章小結
第四章 石墨烯量子點/聚苯胺復合材料的光催化性能研究
4.1 光催化降解性能的研究
4.1.1 樣品光催化降解性能分析
4.1.2 光催化降解機理探討
4.2 光電性能分析
4.3 光催化循環(huán)降解穩(wěn)定性測試
4.4 本章小結
第五章 結論與展望
5.1 結論
5.2 課題展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及研究成果
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